UFMG – Fundamentos de Eletromagnetismo – P2 – Questão 2a
Um fio de cobre de seção reta e comprimento é percorrido por uma corrente de uniformemente distribuída. Calcule:
- O campo magnético médio dentro do condutor
Passo 1
Oi, tudo bem?
Essa questão parece complicada, mas vou ajudar você aqui! O problema nos deu um fio (e suas especificações: resistividade, seção reta e comprimento) e disse que por ele passa uma corrente.
E perguntou qual é o campo elétrico médio. Bom, precisamos associar campo elétrico à quantidades relacionadas com circuitos: e isso é potencial!
A ideia aqui é relacionar o campo elétrico com a diferença de potencial , lembrando que como queremos dentro do fio, e a corrente é distribuída uniformemente, teremos um campo uniforme!
E relacionar esse potencial com a lei de Ohm, que envolve a resistência do fio!
Já que temos as características do fio, podemos calcular sua resistência e assim o campo elétrico!
Mas calma, vamos fazer juntinhos!
Bora lá?
Passo 2
Começando pela resistência do fio! Um fio de resistividade , área da seção reta e comprimento , a resistência é
Beleza?
e pela lei de Ohm:
Tranquilo até aqui?
Passo 3
Agora vamos associar essa quantidade ao campo elétrico médio!
O campo elétrico médio vai ser o potencial dividido o comprimento do fio, já que queremos saber ao longo de todo o fio:
Mas do item anterior , então o campo é
Show!
Passo 4
Os valores dados são:
Agora é só substituir:
Beleza?
